龔世飛 曹鵬 郭元平 王巍 趙昌松 羅義 蘭玉梅 肖能武



摘要:稻+蛙-菇綜合種養模式是一種高效利用稻田時空資源進行周年化生產的生態農業發展模式,近年來在鄂西北地區呈良好的發展態勢,并逐步形成一定的規模。闡述了稻+蛙-菇綜合種養模式的田間配套工程建設、水稻種植、青蛙養殖、羊肚菌栽培等技術措施,并分析了該模式與常規種植制度的綜合效益。結果表明,稻+蛙-菇綜合種養模式與稻-油輪作模式產投比分別為1.53和1.46,前者平均純收入可達201 967元/hm2,遠高于后者。雖然稻+蛙-菇模式成本投入較高,但全過程采用綠色生產技術,提高了農業資源利用率和產品質量,具備良好的生態效益和社會效益。最后提出了合理發展稻+蛙-菇模式的相關建議。
關鍵詞:稻+蛙-菇綜合種養模式;技術集成;效益分析
中圖分類號: S344.1? ? ? ? ?文獻標識碼:A
文章編號:0439-8114(2024)04-0012-05
Technology integration and benefit analysis of rice+frog-mushroom
comprehensive planting and breeding model
Abstract: The rice+frog-mushroom comprehensive planting and breeding model is an ecological agricultural development model that efficiently utilizes the spatio-temporal resources of rice fields for annual production. In recent years, it has shown a good development trend in northwest Hubei and gradually formed a certain scale. The technical measures such as field supporting engineering construction, rice planting, frog farming, and Morchella esculenta (L.) Pers. cultivation technology measures of the model were expounded, and the comprehensive benefits of the rice+frog-mushroom comprehensive planting and breeding model and the conventional planting system were analyzed. The results showed that the yield to investment ratios of the rice+frog-mushroom comprehensive planting and breeding model and the rice-rape rotation model were 1.53 and 1.46, respectively. The average net income of the former reached? ? ?201 967 yuan/hm2, which was much higher than that of the latter. Although the rice+frog-mushroom comprehensive planting and breeding model had a high cost investment, the entire process adopted green production technology, which improved the utilization rate of agricultural resources and product quality, and had good ecological and social benefits. Finally, relevant suggestions were put forward for the rational development of the rice+frog-mushroom comprehensive planting and breeding model.
Key words: rice+frog-mushroom comprehensive planting and breeding model; technology integration; benefit analysis
2022年農業農村部出臺的《關于推進稻漁綜合種養產業高質量發展的指導意見》指出,要以保障優質農漁產品安全有效供給為目標,優化種養結構布局,協調農業生產生態,穩步推進稻漁綜合種養產業高質量發展,為保障糧食安全、推進鄉村振興、加快農業農村現代化提供有力支撐。稻+蛙復合種養模式作為一種典型的稻田空間利用方式,在中國具有實踐歷史。該模式通過在單一的水稻種植環境中引入蛙類,利用物種之間的生態位互補控制病蟲害以減少或避免農藥的使用[1],既可以提高稻田效益,又保護了環境,近年來在稻作區得到蓬勃發展。關于稻田養蛙的研究較多。鐘穎等[2]從能值分析的視角評價了稻蛙模式的經營效益,結果顯示,稻蛙生態種養模式生產系統承受環境壓力較小,能值可持續指標表現良好,可持續發展潛力大,是值得拓展推廣的綠色生產模式。孫益豪等[3]比較了稻+蛙/鰍綜合種養模式與傳統稻作模式,結果表明前者的綜合效益明顯優于后者。汪勇等[4-6]分別從稻蛙綠色生態種養工程中的基礎設施建設、農藥應用、生態系統構建等方面進行探討,提出了產業健康發展的相關對策與建議。周雪芳等[7]探討了稻蛙生態種養對水稻試驗田土壤養分供給與微生物作用之間的關系,證實立體種養可增加土壤微生物數量,提高微生物活度、巨大芽孢桿菌數量以及酸性磷酸酶活性,促進難溶性的磷向可溶性磷的轉化,從而提高土壤磷的供應能力。綜合現有研究結論不難發現,相較于傳統種植方式,稻+蛙模式不僅具備更高的經濟效益,生態效益也更突出。
十堰市地處丹江口庫區下游腹地,是國家級生態示范區和鄂西北山區國家級生態功能保護區,同時還是南水北調中線工程的純調水區和核心水源涵養區,2022年水稻種植面積為2.266萬hm2。如何在實現稻田水環境高水平保護和水資源高效利用的同時進一步推動產業高質量發展,是該地區農業向綠色低碳轉型發展過程中無法回避的現實問題。近年來,隨著農業現代化進程的加速演進,在傳統水稻單作的基礎上,稻+蛙、稻+蟹、稻+魚等立體種養模式不斷興起并逐步形成一定規模,稻-油、稻-麥等周年輪作制度逐步向稻-菇生產體系轉變?;诖?,本研究從稻+蛙-菇綜合種養模式技術流程、田間工程、水稻栽培、黑斑蛙養殖、羊肚菌種植管理等方面進行系統介紹,并借助鄖陽區江灣村生產實例分析其綜合效益,以期為模式推廣應用提供實踐指導和科學依據,助力生態農業建設。
1 模式流程
稻+蛙-菇綜合種養模式是指在夏季水稻種植過程中,利用水稻和青蛙互利共生的特點,通過對稻田進行科學改造,形成適宜青蛙生活的田間環境,實現光、熱、水等資源的最大化利用,構建水稻種植與青蛙養殖高度協同的水生生態農業系統。在稻蛙收獲后,冬季栽培經濟價值較高的羊肚菌,從而產出優質、綠色的稻米、黑斑蛙、羊肚菌等特色農產品。初始年生產流程如圖1所示。
2 田間工程
稻+蛙-菇綜合種養模式宜選擇在土質疏松肥沃,保水保肥性能較好的壤土和黏土進行,要求周邊無污染源、水源充足、水質優良、水體流動性強、排灌設施完善、交通便利的稻田。進行稻+蛙-菇生產時,需要預先在傳統稻田開展溝渠開挖和食臺搭建作業。為便于后期機械化操作,要盡可能選擇連片稻田,每個種養單元面積為667 m2,長30.0 m,寬22.2 m(圖2)。
在稻田正中間開一條直溝,寬度為1.2 m,深度為0.7 m。在稻田內緣沿水稻種植區四周建設投餌食臺,食臺寬度0.3 m、高度0.3 m,其余區域為水稻種植區,約占整個種養單元的90%,田埂高于田面0.5 m。按照高灌低排的格局在稻田兩端分別設置進水口和排水口,進水口用40目的長型聚乙烯網袋過濾進水,防止敵害生物隨水流進入。在稻田四周每隔5 m栽一根4.5 m高的鋼管,栽深0.5 m,鋼管頂端打3 mm小孔,用2 mm鋼絲從孔中穿過將所有鋼管拉緊固定,頂部用孔徑0.3~0.5 mm的膠繩網覆蓋。稻田四周栽插木棍,用孔徑0.2 mm的尼龍網遮圍,高度80 cm,防止鳥類、鼠、蛇及其他動物入田侵襲。
在種植羊肚菌時,需預先搭建菇棚。在已經布設好的稻蛙田中,沿縱向每隔2 m栽插一根跨度為4.8 m的拱形鋼管,棚高3.2 m左右,直溝左右兩側各平行搭棚2座,棚距0.5 m。拱棚頂部用橫梁加固,棚頂覆蓋薄膜以防風防雨、保溫保濕。
3 配套技術
3.1 水稻栽培
水稻種植前,結合整地施入優質農家肥22.5 t/hm2,翻耕深度30 cm,使肥料與土壤充分混勻,耕細耙平。根據十堰市氣候和種養生態系統特點,應選擇優質高產、綜合抗逆性強、熟期適中的主推品種,如蝦稻1號。播種前對水稻種子進行預處理,主要是曬種和鹽水選種,然后用1%生石灰浸種消毒,避免把病菌帶入大田。采取育苗移栽技術,行株距控制在29.4 cm×20.4 cm,較低的水稻種植密度既利于通風透光,為高產創造條件,也能降低病蟲發生率,同時還有利于青蛙在稻田活動。水稻生育期內病蟲害控制以黃板、頻振式殺蟲燈誘殺等方式為主,或選用高效低毒低殘留的生物農藥制劑;采用物理手段清除田間生物量較大的雜草。水稻生長期間不再追肥,水分管理與當地生產習慣一致。
3.2 黑斑蛙養殖
選擇產量和品質上乘,抗病能力突出的黑斑蛙品種。蛙苗投放前可在直溝內均勻撒施5 kg生石灰后注水浸泡3~5 d,殺滅池水和底泥中的有害生物和各種病原體,換入清水后即可投蛙養殖。蛙苗要求體質健壯無損傷,入田前用4%的食鹽水浸洗5 min進行消毒處理,投放時段應避開高溫和陰雨天氣,以防水溫過高或水體溶解氧不足給蛙苗帶來不適,每個種養單元投放密度控制在2 500只左右。餌料的投喂要求定時、定量、定位,每天餌料用量約為在田幼蛙體重總量的8%,飼養期內早、晚各投料1次,用量比例3∶7。根據黑斑蛙攝食情況,可適當搭配使用活餌和混合飼料,添加適量助消化物質。田間水位控制既要考慮水稻生長需求又要有利于黑斑蛙活動,大致按照“淺-深-淺”的原則進行調整。為保持水質水量相對穩定,每5~7 d換1次水,每次換水30%~40%。對病害的防控要堅持“預防為主、防治結合”,盡量少施或不施農藥,通過添加可內服的藥品,清除病死動物殘體,保持環境衛生等方式控制病害發生。同時,要加強日常巡田,及時修復防逃設施,驅除外來入侵生物,提前關注天氣變化,做好防旱防汛應急預案。分時段用不同規格的地籠捕撈成蛙,適時出售。
3.3 羊肚菌種植
將水稻秸稈粉碎,每個種養單元撒施生石灰? 50 kg翻耕入土,以殺滅土壤中的雜菌和害蟲。在出菇棚內縱向開溝建廂,溝寬15 cm,廂寬1.5 m。選擇口碑好、生產正規的企業采購菌種,每個種養單元用種量150 kg,撒播或條播皆可,然后用細土覆蓋3~5 cm。播種后3 d左右對場地進行噴灌處理,以土壤濕透為宜;若播種后遇低溫天氣,及時進行覆膜操作。播種后7~10 d,當菌床上長滿菌霜時放置外源營養袋。將有孔的一側緊貼地面放置,每個種養單元營養袋用量在2 800袋左右。營養袋擺放完成后,用白色薄膜在廂面上搭建小拱棚以保持環境相對穩定。養菌階段保持土壤濕度50%~60%、空氣相對濕度60%~80%。
當分生孢子逐漸變色和消退、營養包內菌絲變成褐色或者黑色時,將廂面澆透進行催菇處理。原基形成發育后期至小菇形成階段,要嚴格避免溫度和濕度驟升驟降。隨著菇蕾不斷長大和外部氣溫逐漸穩定,可揭掉小拱棚薄膜,適當加大通風。保持土壤溫度8~18 ℃、土壤濕度60%左右、空氣濕度80%左右,直至羊肚菌子實體成熟。當菌蓋表面的脊和凹坑比較明顯,子囊果不再增大,菌蓋顏色逐漸由小菇時期的褐色變為黃褐色或黑色時即可采收。采收的羊肚菌要及時曬干或烘干,避免堆積褐變,影響品相和出售價格。烘干時溫度應從30~35 ℃開始,加大通風,及時排走濕空氣,避免菇體嚴重收縮和褐變,保持3~4 h,至菇體體形不再收縮后逐漸升溫至45~50 ℃,溫度最高不超過55 ℃,2~3 h后即可徹底干燥。烘干的羊肚菌裝入加厚的透明塑料袋中,密封保存,避免回潮發生霉變。
4 效益分析
4.1 經濟效益
試驗地點位于湖北省十堰市南化塘鎮江灣村二組生產示范基地。在稻田綜合種養中,以稻-油輪作為對照組,兩種種植模式的投入情況見表1。將生產成本大致劃分為租賃服務、田間工程、種子種苗、農資物料、其他共5類,其中稻-油輪作模式投入按照傳統生產管理方式計算。由表1可知,稻+蛙-菇綜合種養模式初始年的投入明顯高于稻-油輪作模式,前者約為后者的16倍。稻+蛙-菇種養模式的投入主要集中在田間工程和種子種苗兩部分,二者投入總和占全部支出的74.19%,其中羊肚菌種植大棚投入最大,占該模式綜合成本的36.19%;其次為蛙苗和菌種成本,總計達132 000元,占模式總投入的34.62%。在稻+蛙-菇綜合種養模式下,土地和機械租賃服務成本占比最低,僅為3.38%;與之相對應的,在稻-油輪作體系下,該項成本占比最高,達53.81%。肥料和農藥費用是稻-油輪作模式的另一主要支出項,成本占比達26.12%。稻-油模式無需對田面進行改造,不產生田間工程費用。
本研究以2022年實際生產數據為例,分析兩種模式的產投情況和經濟效益,如表2所示。根據田間實測,當年稻+蛙-菇綜合種養模式下水稻單產為? 5 781 kg/hm2,羊肚菌干品單產為649 kg/hm2,由于該模式下水稻和羊肚菌實際種植面積分別約占大田面積的90%和85%,以此比例計算得到稻谷實際產量為5 203 kg/hm2,羊肚菌干品實際產量為552 kg/hm2。黑斑蛙平均體重0.048 kg/只,單個種養區捕獲2 400只左右,平均實際產量為1 728 kg/hm2。稻-油輪作模式下可平均收獲水稻8 806 kg/hm2,油菜產量為? 1 605 kg/hm2。按照市場行情,普通稻谷收購價為2.8元/kg,油菜收購價為6.3元/kg;稻+蛙-菇綜合種養模式下由于水稻采用的是生態種植方式,稻谷收購價達5.2元/kg,黑斑蛙收購價為28元/kg,羊肚菌干品售價為920元/kg。稻+蛙-菇綜合種養模式下可獲利201 967元/hm2,產投比為1.53;稻-油輪作模式周年可獲利10 934元/hm2,產投比為1.46。
綜上可知,雖然稻+蛙-菇綜合種養模式初始年投入較高,但后期可產出優質稻、黑斑蛙和羊肚菌等價值更高的農產品,相較于傳統的稻-油輪作模式,其綜合經濟效益實現了大幅提升。考慮到稻+蛙-菇綜合種養模式田間工程屬于前期固定投入,后續僅需基本的維護成本,因此,隨著時間的推移,稻+蛙-菇綜合種養模式的經濟效益比較優勢將會進一步擴大。
4.2 生態效益
稻+蛙-菇綜合種養模式是一種遵循生態農業發展規律的生產管理方式,有利于多級循環利用稻田資源,強化稻田生態系統服務功能及其生態價值,具體表現在以下幾個方面。
1)稻+蛙-菇綜合種養可改善土壤地力。該模式下黑斑蛙活動有利于降低土壤緊實度,為后期羊肚菌菌絲生長創造良好條件。同時水稻秸稈實現全量還田,加之蛙類糞便作為土壤養分的有效補充,可在改善土壤機械組成的同時增加堿解氮[8]和有機質含量。
2)稻+蛙-菇綜合種養模式可減少病蟲草害的發生。該模式充分發揮“稻田養蛙、蛙養稻”的復合耕作效應,促進稻田立體生態資源最大化利用。水稻植株為蛙類提供棲息場所,蛙類捕食稻田害蟲,輔以黃板、殺蟲燈等防控措施,達到維持生物多樣性豐度和種養平衡的目標,從而控制病蟲草害發生。
3)稻+蛙-菇綜合種養模式可降低化肥農藥施用量。該模式底肥以有機肥為主,后續以作物秸稈還田代替化肥,從而減少化肥投入。考慮到蛙類對化學藥劑的敏感性,整個生產過程嚴格控制農藥施用,從而實現全過程綠色生產。
4.3 社會效益
1)相較于傳統的稻-油輪作體系,稻+蛙-菇綜合種養模式可產出的農產品種類更多,營養價值也更高。采用的生產方式更加友好,產品質量和附加值得到同步提升,為引導適宜地區轉變生產經營理念、優化產業結構提供了有益借鑒。
2)稻+蛙-菇綜合種養模式通過種養結構的調整,利用相同的水土資源實現了“一水兩用、一田三收、種養雙贏”,提升了農業經濟發展水平,為豐富農民增收渠道提供了新途徑。
3)稻+蛙-菇綜合種養模式實現了減肥減藥,有利于控制農業面源污染的發生,對保障農村環境質量具有重要意義,與鄉村振興戰略中提出的生態宜居高度契合。
5 小結與建議
稻+蛙-菇綜合種養模式中,單個種養區內蛙池比例約占10%,符合國家關于稻漁綜合種養農田改造的技術規范要求。該模式初始年田間工程及蛙苗、羊肚菌種費用投入較大,但綜合后期凈效益來看,短期內依然較傳統模式有明顯優勢,具備較好的推廣前景。從長期可持續發展的角度權衡,該模式還存在以下特征,需要在實踐中加以關注。
1)該模式下病蟲草害主要采取生態手段予以控制,后期土壤肥力投入主要以作物秸稈還田為主,在此方式下,隨著生態韌性的不斷衰減,田間病蟲草害的防控和肥效的穩定供給可能出現“后繼乏力”的現象,從而影響水稻和蛙類正常生長。加之該模式下土壤長期處于淹水或濕潤狀態,會加速土壤的潛育化進程。為此建議要及時關注田間變化,適時采取休耕輪作等方式,促進生態功能修復。
2)綜合研究結果可知,羊肚菌種植具備顯著的高投入、高收益特征。根據現有研究結果[9-13]可以發現,雖然羊肚菌已實現商業化種植,但不同地區羊肚菌生長對環境溫度、濕度、光照等條件要求存在差異,菌種、場地、棚室設計、田間管理等方面也存在一系列尚未明確的技術問題,完整的穩產高產栽培技術規范尚未形成,因此羊肚菌栽培還存在高風險這一潛在特征。為此建議發展該模式要做到因地制宜、適度經營,以確保實現較為理想的收入。
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